Paradigm Researcher เสนอวิธีปกป้อง Bitcoin ที่ทนต่อควอนตัม

ข้อเสนอการป้องกันเชิงควอนตัมของ Paradigm

Dan Robinson นักวิจัยของ Paradigm ได้เสนอโมเดลใหม่ที่ออกแบบมาเพื่อปกป้องบิตคอยน์ที่ไม่ได้ใช้งาน (dormant) รวมถึงบิตคอยน์ที่อาจเป็นของผู้สร้าง Bitcoin อย่าง Satoshi Nakamoto จากภัยคุกคามในอนาคตของการประมวลผลแบบควอนตัม ข้อเสนอนี้นำเสนอ “Provable Address-Control Timestamps” (PACTs) ซึ่งเป็นกลไกที่จะช่วยให้ผู้ถือบิตคอยน์สามารถพิสูจน์ได้ว่าตนควบคุมวอลเล็ต ก่อนที่การประมวลผลแบบควอนตัมจะก้าวไปถึงขั้นที่สามารถคำนวณคีย์ส่วนตัวได้

PACTs ทำงานอย่างไร

โมเดล PACTs ใช้ระบบการใส่ตราประทับเวลา (timestamping) ที่ฝังอยู่แล้วในฟังก์ชันการทำงานของบล็อกเชน ผู้ถือจะสร้างหลักฐานเพื่อแสดงว่าตนควบคุมบิตคอยน์ของตน และทำการประทับเวลาลงบนบล็อกเชน เพื่อสร้างบันทึกการเป็นเจ้าของที่อาจช่วยป้องกันการโจมตีควอนตัมในอนาคต ภายหลังหลักฐานนี้สามารถปลดล็อกได้ ทำให้ผู้ใช้สามารถเรียกเงินกลับมาได้บนเวอร์ชันของ Bitcoin ที่ทนทานต่อควอนตัม

ตามที่ Robinson ระบุ “แนวทางนี้ไม่จำเป็นต้องให้ Bitcoin ตัดสินวันนี้ว่าจะต้องมีการ ‘ยุติ’ หรือไม่” และวิธีการนี้ยังเปิดโอกาสให้ผู้ใช้เตรียมตัวล่วงหน้า โดยให้พวกเขา “ปลูกเมล็ดพันธุ์ตอนนี้” ในกรณีที่ต้องใช้มาตรการป้องกันในภายหลัง

เปรียบเทียบกับข้อเสนอทางเลือก

มีข้อเสนอการต้านทานควอนตัมอื่น ๆ เช่น BIP-361 ที่เสนอโดย Jameson Lopp หัวหน้าฝ่ายความปลอดภัยของ Casa และนักวิจัยรายอื่น ๆ ทางเลือกเหล่านี้มักกำหนด “หน้าต่างการย้ายระบบ” หลายปี เพื่อให้วอลเล็ต การแลกเปลี่ยน และผู้ดูแลทรัพย์ (custodians) อัปเกรดไปสู่เทคโนโลยีที่ทนทานต่อควอนตัม ก่อน “การยุติ” ลายเซ็นเดิม หลังจากช่วงเวลาดังกล่าว เหรียญใดก็ตามที่ไม่สามารถย้ายได้จะกลายเป็นใช้จ่ายไม่ได้

อย่างไรก็ตาม แนวทางนี้สร้างปัญหาเฉพาะสำหรับผู้ถือที่ไม่ได้ใช้งาน: การย้ายเงินจะทำให้เห็นว่าเจ้าของยังคงเคลื่อนไหวอยู่ และอาจนำไปสู่การเชื่อมวอลเล็ตนั้นกับวอลเล็ตอื่น ๆ ที่พวกเขาควบคุมได้ โมเดล PACTs ตั้งใจหลีกเลี่ยงความลำบากนี้ ด้วยการอนุญาตให้ผู้ใช้พิสูจน์การเป็นเจ้าของโดยไม่ต้องเผยแพร่ลงบนเชน

บริบทภัยคุกคามจากการประมวลผลแบบควอนตัม

เมื่อการประมวลผลแบบควอนตัมก้าวหน้า ผู้ใช้คริปโตและนักพัฒนาต้องวางแผนการป้องกันควบคู่กันไป ตามที่ Lopp และนักวิจัย BIP-361 รายอื่น ๆ ระบุ บิตคอยน์มากกว่าหนึ่งในสามของทั้งหมดที่หมุนเวียนอยู่ อาจถูกเปิดให้โจมตีด้วยควอนตัมได้ เนื่องจากคีย์สาธารณะที่มองเห็นได้ (visible public keys)

การสาธิตในโลกจริงเริ่มแสดงความคืบหน้าแบบเป็นขั้น ๆ นักวิจัยอิสระรายหนึ่งเพิ่งได้คีย์ของเส้นโค้งวงรีขนาด 15 บิตด้วยฮาร์ดแวร์ควอนตัม ซึ่งถูกอธิบายว่าเป็นการโจมตีลักษณะนี้ที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีมา แม้ว่า Bitcoin จะพึ่งพาการเข้ารหัสที่แข็งแกร่งกว่าซึ่งมีขนาด 256 บิต

ไทม์ไลน์สำหรับ “Q-Day” หรือวันที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถทำลายการเข้ารหัสสมัยใหม่ได้ แตกต่างกันมาก นักวิจัยของ Google เพิ่งเสนอว่าการเปลี่ยนผ่านไปสู่การเข้ารหัสแบบหลังควอนตัม (post-quantum cryptography) อาจจำเป็นราวปี 2029 ขณะที่บางฝ่ายประเมินว่าการโจมตีแบบปฏิบัติได้อาจยังอยู่ห่างออกไปอีกหลายปีหรือหลายทศวรรษ

FAQ

Provable Address-Control Timestamps (PACTs) คืออะไร?
PACTs คือกลไกที่ช่วยให้ผู้ถือ Bitcoin สร้างและประทับเวลาหลักฐานการควบคุมวอลเล็ตลงบนบล็อกเชน สิ่งนี้จะสร้างบันทึกการเป็นเจ้าของที่อาจถูกนำไปใช้เพื่อกู้คืนเงินในเวอร์ชันของ Bitcoin ที่ทนทานต่อควอนตัม ในกรณีที่เกิดภัยคุกคามจากควอนตัมในอนาคต โดยไม่จำเป็นต้องให้ผู้ถือย้ายเหรียญทันที

PACTs แตกต่างจาก BIP-361 อย่างไร?
BIP-361 เสนอ “หน้าต่างการย้ายระบบ” ระยะหลายปี ซึ่งผู้ใช้ต้องย้ายเหรียญไปยังที่อยู่ที่ทนทานต่อควอนตัม หลังจากนั้นลายเซ็นเดิมจะถูก “ยุติ” ส่วน PACTs ตรงข้ามกันคือเปิดโอกาสให้ผู้ใช้พิสูจน์การเป็นเจ้าของโดยไม่ต้องเผยแพร่ลงบนเชน ซึ่งช่วยหลีกเลี่ยงความเสี่ยงด้านความเป็นส่วนตัวจากการเปิดเผยว่าผู้ถือที่ไม่ได้ใช้งานยังคงทำงานอยู่ และอาจเชื่อมวอลเล็ตเข้าด้วยกัน

เมื่อใดที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมอาจคุกคาม Bitcoin?
ไทม์ไลน์แตกต่างกัน นักวิจัยของ Google เสนอว่าการเปลี่ยนไปใช้การเข้ารหัสแบบหลังควอนตัมอาจจำเป็นราวปี 2029 แม้ผู้เชี่ยวชาญรายอื่นประเมินว่าการโจมตีควอนตัมที่นำไปใช้ได้จริงต่อ Bitcoin อาจยังอีกหลายปีหรือหลายทศวรรษ ปัจจุบัน Bitcoin ใช้การเข้ารหัสขนาด 256 บิต ซึ่งแข็งแกร่งกว่าคีย์ขนาด 15 บิตที่เพิ่งถูกทำลายในงานสาธิตในห้องปฏิบัติการอย่างมีนัยสำคัญ